EP1074696B1 - Leitschaufel für eine Strömungsmaschine - Google Patents

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EP1074696B1
EP1074696B1 EP00306570A EP00306570A EP1074696B1 EP 1074696 B1 EP1074696 B1 EP 1074696B1 EP 00306570 A EP00306570 A EP 00306570A EP 00306570 A EP00306570 A EP 00306570A EP 1074696 B1 EP1074696 B1 EP 1074696B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
platform
trailing edge
flow
passage
wall
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00306570A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1074696A2 (de
EP1074696A3 (de
Inventor
Mark F. Zelesky
Gary D. Steuber
Daniel E. Kane
Brian Merry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of EP1074696A2 publication Critical patent/EP1074696A2/de
Publication of EP1074696A3 publication Critical patent/EP1074696A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1074696B1 publication Critical patent/EP1074696B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/80—Platforms for stationary or moving blades
    • F05B2240/801—Platforms for stationary or moving blades cooled platforms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
    • F05D2240/81—Cooled platforms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • This invention relates to a stator vane having a cooled interior and more particularly to a stator vane having a coolable platform.
  • the engine adds fuel to the working medium gases and burns the fuel in the combustion section to form hot, pressurized gases.
  • the hot, working medium gases are expanded through the turbine section to extract energy as work from the gases.
  • the energy is transferred to the compression section to raise the pressure of the incoming gases.
  • the airfoils in the turbine section are bathed in hot working medium gases under operative conditions.
  • Certain airfoils in the turbine section such as stator vanes in the high pressure turbine, are cooled by flowing cooling air through the airfoil to avoid unacceptably high temperatures in the walls of the airfoil.
  • Each stator vane has one or more large openings at its inner end and near its outer end near the outer case for receiving the cooling air.
  • Fig. 4 is a perspective view from below of the pair of adjacent stator vanes 46a, 46b.
  • the airfoil 58 has flow directing surfaces which extend between the leading edge 59 and the trailing edge 60 such as a suction surface 106 and a pressure surface 108.
  • Fig. 6D is an alternate embodiment of the inner platform 54 shown in Fig. 6.
  • the platform has a single trailing edge conduit 194 which extends laterally to the extension 96 of the feather seal slot. In other respects, it is the same as the embodiment shown in Fig. 6A.
  • No feather seal is disposed in the extension of the feather seal slot.
  • the feather seal 196 in cooperation with the adjacent extension of the feather seal slot 96 (such as 96a and 96b) forms a trailing edge conduit 198 in both platforms which extends rearwardly to the trailing edge 134a and 134b of both adjacent vanes 46a and 46b.
  • the conduit 194 has a cross sectional area between 6-15% of the cross-sectional area of the leg 170 adjacent the conduit 194.
  • the next step in the embodiment shown is forming a radially (spanwisely) extending feather seal slot 84 in the rail extending from the platform.
  • the radial feather seal slot intersects the first feather seal slot.
  • a feather seal member 98 is disposed in the slot which has a first leg 102 disposed in the first feather seal slot 86a, 86b which does not extend into the trailing edge extension 88a, 88b of the airfoil.
  • the feather seal member 98 has the second leg 104 which is integral with the first leg which extends radially. The feather seal member is thus disposed in the second feather seal slot trapping the feather seal member in the axial direction.
  • the method includes flowing the cooling air rearwardly in the trailing edge conduit 214 formed by the slots to form a jet of cooling air in the extension of the feather seal slot.
  • the jet or stream of cooling air is directed at adjacent downstream structure to provide film cooing to the downstream structure.
  • the method of forming a cooling passage using an extension of the feather seal slot would include blocking the end of the feather slot at the extension to trap rearward movement of the feather seal member in the feather seal slot or machining an equivalent of the extension from the trailing edge of each platform which does not reach the feather seal slot.
  • the extension of the slot might be formed in only one stator vane platform, such as the platform 48b with no extension in the platform 48a.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Claims (20)

  1. Kühlbare Statorleitschaufel (46) für eine Rotationsmaschine mit einer Achse A und einem Strömungsweg für Arbeitsmediumsgase, wobei die Statorleitschaufel (46) daran angepasst ist, in Strömungsverbindung mit einem Zuführplenum (76) für ein Kühlfluid zu sein, wobei die Statorleitschaufel ein radial nach außen in den Arbeitsmediumströmungsweg ragendes Strömungsprofil (58) hat, wobei das Strömungsprofil eine Vorderkante (59), eine Hinterkante (60) und strömungsleitende Oberflächen hat, die sich zwischen den Kanten erstrecken, wobei die Statorleitschaufel (46) eine Schiene (64) der Hinterkante benachbart hat, welche die Statorleitschaufel daran angepasst macht, mit einer Abstützung zusammenzuwirken, und ferner aufweisend eine Struktur, welche den Arbeitsmediumsströmungsweg begrenzt, die aufweist:
    eine Plattform (54) mit einer Gaswegoberfläche (56) zum Begrenzen des Strömungswegs, die aufweist:
    eine Vorderkante (132) und eine Hinterkante (134), die axial von der Vorderkante beabstandet ist,
    eine Sogseite (136) und eine Druckseite (138), die lateral von der Sogseite beabstandet ist,
    einen Vorderkantenbereich (142), vor dem Strömungsprofil, einen Profilsehnenmittelbereich (144), von dem das Strömungsprofil wegragt, und
    einen Hinterkantenbereich (146), der von der hintersten Schiene (64) der Plattform nach hinten ragt,
    eine erste Wand (154), in dem Hinterkantenbereich, die sich lateral zwischen den Seiten erstreckt,
    eine zweite Wand (156), die der Hinterkante benachbart ist, die sich lateral zwischen den Seiten erstreckt, und die axial von der ersten Wand unter Ausbildung eines Hohlraums (158) für Kühlfluid dazwischen beabstandet ist,
    eine Druckseitenwand (164), die sich der Druckseite (138) der Leitschaufelplattform benachbart von der ersten Wand (154) zu der zweiten Wand (156) erstreckt, um den Hohlraum (158) zu begrenzen,
    eine Sogseitenwand (162), die sich der Sogseite (136) der Leitschaufelplattform von der ersten Wand (154) zu der zweiten Wand (156) benachbart erstreckt, um den Hohlraum (158) zu begrenzen, und die dadurch gekennzeichnet ist,
    dass die erste Wand eine Öffnung (152) hat, welche die Plattform daran angepasst macht, in Strömungsverbindung mit dem Plenum (76) zu sein und dadurch, dass sie ferner aufweist:
    eine Rippe (166), die sich lateral von der Druckseitenwand (164) in Richtung zu der Sogseitenwand (162) erstreckt, und die axial von der ersten Wand (154) und von der zweiten Wand (156) beabstandet ist, um eine Serpentinenpassage (168) in dem Hohlraum für Kühlfluid zu bilden, wobei die Passage einen ersten Durchgang (169) und einen zweiten Durchgang (170) hat, wobei die Rippe (166) axial von der ersten Wand (154) beabstandet ist und lateral von der Sogseitenwand (162) unter Bildung eines ersten Umkehrbereichs (172) dazwischen beabstandet ist; und
    eine Mehrzahl von Austrittsleitungen (178, 182), die daran angepasst sind, das Kühlfluid von der Passage zu dem Äußeren der Plattform zu leiten, wobei die Mehrzahl von Austrittsleitungen mindestens eine Filmkühlleitung (178) in Strömungsverbindung mit der Gaswegoberfläche der Plattform und mindestens eine Hinterkantenleitung (182) aufweisen, die sich zwischen der Passage (168) und der Hinterkante (134) erstreckt;
    wobei die Rippe (166) und die Wände (154, 156, 162, 164) kooperieren, um eine Passage mit zwei Durchgängen und Schenkeln zu bilden, die in serienmäßiger Weise bezogen auf einander angeordnet sind zum sequentiellen Aufnehmen der Strömung, wenn sich die Strömung durch die Passage bewegt, wobei der zweite der Hinterkante (134) benachbarte Durchgang Kühlfluid aufnimmt, welches während des ersten Durchgangs durch einen strömungsaufwärtigen Bereich des Hinterkantenbereichs erwärmt wurde;
    wobei ein Teil der Passage strömungsaufwärts von dem hintersten Durchgang (170) in Strömungsverbindung mit der Oberfläche der Plattform durch mindestens eine Filmkühlleitung (178) mit einer Gesamtquerschnittsströmungsfläche Apfc und einer zugehörigen Strömungscharakteristik Cpfc unter Betriebsbedingungen ist;
    wobei der hintere Durchgang (170) in Strömungsverbindung mit der Plattformoberfläche durch mindestens eine Filmkühlleitung (178) mit einer Gesamtquerschnittsfläche Arfc und einer zugehörigen Strömungscharakteristik Crfc unter Betriebsbedingungen ist und in Strömungsverbindung mit der Hinterkante (134) der Plattform durch mindestens eine Hinterkantenleitung (182) mit einer Gesamtquerschnittsfläche Arte und einer zugehörigen Strömungscharakteristik Crte zum Abgeben von Kühlfluid ist, welches in den hinteren Durchgang an der Hinterkante gelangt; und
    wobei die Flächen und die zugehörigen Strömungscharakteristiken derart eingerichtet sind, dass mehr als 60% des Kühlfluids, welches in die Passage (168) gelangt, von dem hintersten Schenkel (170) zu dem Äußeren der Plattform zum Kühlen der benachbarten Turbinenstruktur und zum Liefern einer Filmkühlung an die Hinterkante (134) fließt, so dass weniger als 40% des Kühlfluids, welches in die Serpentinenpassage (168) gelangt, strömungsaufwärts des hinteren Schenkels (170) in den Strömungsweg für Arbeitsmediumsgase unter einem Betriebszustand der Maschine injiziert wird und wobei der Umkehrbereich (172) an einer der Sogseitenwand der Plattform benachbarten Stelle angeordnet ist, um eine konvektive Kühlung an dieser Stelle zu erhöhen.
  2. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 1, wobei die Sogseite (136) und die Druckseite (138) eine Breite Wpl gemessen entlang einer Linie parallel zur Hinterkante (134) der Plattform beabstandet sind, und wobei die Passage (168) eine Breite Wpa gemessen rechtwinklig zur Mittellinie der Passage hat, die in einem Bereich von 10% bis 15% der Breite Wpl der Plattform (0,1 Wpl ≤ Wpa = ≤ 0,15 Wpl) ist, und eine Länge L gemessen an der Mittellinie der Passage hat, die kleiner oder gleich eineinhalb Mal der Breite der Plattform Wpl ist (L≤1,5 Wpl).
  3. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Umkehrbereich (172) sequentiell den ersten Durchgang (169) mit dem zweiten Durchgang (170) verbindet, so dass die Passage sich um Winkel dreht, deren Summe größer als 180 Grad ist, um in dem Umkehrbereich einen konvektiven Wärmetransfer zu schaffen.
  4. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Rippe (166) einen Vorsprung (174) in dem ersten Umkehrbereich (172) hat, der mit einem Winkel in Richtung zu der ersten Wand (154) und der Richtung der ankommenden Strömung unter Betriebsbedingungen angeordnet ist, um die Passage um einen ersten Winkel (a) zu drehen, wobei der Umkehrbereich (172) danach eine Drehung von 180 Grad hat, wobei der Vorsprung (174) an der Rippe (166) einen Wärmetransfer von der Plattform zu dem Kühlfluid schafft, wenn die Strömung turbulent mit dem Vorsprung wechselwirkt, der in Richtung der ankommenden Strömung geneigt ist zum Lenken der Strömung in den großen Umkehrbereich.
  5. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 4, wobei der Vorsprung (174) eine Wand (176) parallel zu einem Teil der Sogseitenwand (162) hat, wobei die Wand an dem Vorsprung im wesentlichen parallel zu der Sogseite (136) des Strömungsprofils und parallel zu einem Teil der Sogseitenwand (162) ist zum Lenken der Strömung in der Passage gegen die zweite Wand (156) benachbart der Hinterkante (134) an einer der Sogseite (136) der Plattform benachbarten Stelle.
  6. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 5, wobei die Wände und die Rippe (166) eine Mehrzahl von Schenkeln bilden, die einen ersten Schenkel (184) zwischen der Rippe (166) und der ersten Wand (152), einen zweiten Schenkel (186) zwischen dem Vorsprung (174) der Rippe (166) und der Sogseitenwand (162) und einen hinteren Schenkel (170) zwischen der Rippe (166) und der zweiten Wand (156) aufweist, wobei der erste Schenkel (184) mit einem Winkel zu dem strömungsabwärts benachbarten zweiten Schenkel (186) angeordnet ist, wobei der hintere Schenkel (170) der hinterste Schenkel der Passage ist und mit einem Winkel (C) zu dem strömungsaufwärtig benachbarten Schenkel (186) angeordnet ist und einen zweiten Umkehrbereich (177) bildet und sich lateral über die Hälfte der Breite Wpl der Plattform gemessen parallel zu der Hinterkante (134) erstreckt, und ferner einen vierten Schenkel (188) benachbart der Öffnung (152) der Passage (168) aufweist, wobei der vierte Schenkel (188) der Druckseitenwand (164) der Plattform benachbart ist und im wesentlichen parallel zu der Druckseitenwand (164) der Plattform geht.
  7. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 6, wobei die Passage (168) einen dritten Umkehrbereich (192) hat, der sequentiell den vierten Schenkel (188) und den benachbarten strömungsabwärtigen Schenkel (184) verbindet, so dass sich die Passage um Winkel (d) dreht, deren Summe größer als 90 Grad ist.
  8. Kühlbare Statorleitschaufel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich der hintere Durchgang (170) in seiner Breite in der Erstreckung des hinteren Durchgangs lateral in Richtung zu der Druckseite (138) der Plattform abnehmend verjüngt.
  9. Kühlbare Statorleitschaufel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Querschnittsströmungsflächen Apfc, Arfc und Arte der Leitungen (1.78, 182) jeweils in einem Bereich von etwa 4 bis 10% der Querschnittsströmungsfläche Arpa des hinteren Schenkels (170) an einer Stelle (A) benachbart zu der ersten Austrittsleitung des hinteren Schenkels liegen.
  10. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 9, wobei die Summe der Querschnittsflächen Apfc, Arfc und Arte der Leitungen (178, 182) kleiner als 25% der Querschnittsströmung Arpa des letzten Schenkels (170) ist, so dass der hintere Schenkel (170) mehr als 70% der Kühlströmung erhält, die in die Serpentinenpassage (168) strömt, um den strömungsabwärtigen Plattformen der benachbarten Rotorlaufschaufeln eine Filmkühlung zu verschaffen, und wobei weniger als 15% des Kühlfluids, welches in die Serpentinenpassage (168) gelangt, strömungsaufwärts des hinteren Durchgangs (170) in den Strömungsweg für Arbeitsmediumsgase unter mindestens einem Betriebszustand injiziert wird.
  11. Kühlbare Statorleitschaufel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Strömungseigenschaften so eingerichtet sind, dass weniger als etwa 30% der Strömung in der Passage (168) durch die Filmkühlleitungen (178) strömungsaufwärts des hintersten Durchgangs (170) in der Plattform abgegeben wird und mehr als etwa 70% der Strömung durch Austrittsleitungen (178, 182) in dem hintersten Durchgang (170) in der Plattform unter mindestens einem Betriebszustand abgegeben wird.
  12. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 11, wobei etwa 25% der Strömung in der Passage (168) durch die Filmkühlleitungen (178) strömungsaufwärts des hintersten Durchgangs (170) in der Plattform abgegeben werden und etwa 75% der Strömung durch die Austrittsleitungen (178, 182) in der hintersten Passage (170) in der Plattform unter mindestens einem Betriebszustand abgegeben werden.
  13. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 11 oder 12, wobei die durch die Hinterkantenleitungen (182) abgegebene Strömung in einem Bereich von etwa 40 bis 60% der Strömung ist, die in den hintersten Durchgang (170) gelangt, und wobei die durch die Filmkühlleitungen (178) in dem Hinterkantenbereich abgegebene Strömung in einem Bereich von etwa 40 bis 60% der in den hintersten Durchgang (170) in der Plattform gelangenden Strömung ist.
  14. Kühlbare Statorleitschaufel nach Anspruch 11, wobei die durch die Hinterkantenleitungen (182) für den hintersten Durchgang (170) abgegebene Strömung größer als die durch die Filmkühlleitungen (178) für den hintersten Durchgang (170) abgegebene Strömung ist.
  15. Kühlbare Statorleitschaufel für eine Rotationsmaschine mit einer Achse A und einem Strömungsweg für Arbeitsmediumsgase, wobei die Statorleitschaufel (46) daran angepasst ist, mit einem Versorgungsplenum (76) für ein Kühlfluid in Strömungsverbindung zu sein, wobei die Statorleitschaufel ein radial nach außen in den Arbeitsmediumsströmungsweg ragendes Strömungsprofil (58) hat, wobei das Strömungsprofil eine Vorderkante (59), eine Hinterkante (60) und Strömungsleitoberflächen hat, die sich zwischen den Kanten erstrecken, wobei die Statorleitschaufel eine Schiene (64) der Hinterkante (60) benachbart hat, welche die Statorleitschaufel daran angepasst macht, mit einer Abstützung zusammenzuwirken, und ferner aufweisend eine Struktur, welche den Arbeitsmediumsströmungsweg begrenzt, die aufweist:
    eine Plattform (54) mit einer Gaswegoberfläche (56) zum Begrenzen des Strömungswegs, die aufweist:
    eine Vorderkante (132) und eine Hinterkante (134), die axial von der Vorderkante um eine Länge Cv gemessen in der Axialrichtung rechtwinklig zu der Hinterkante der Plattform beabstandet ist,
    eine Sogseite (136) und eine Druckseite (138), die lateral von der Sogseite eine Breite Wpl gemessen entlang einer Linie parallel zur Hinterkante der Plattform beabstandet ist, wobei jede Seite von der Vorderkante zur Hinterkante geht,
    einen Vorderkantenbereich (142) vor dem Strömungsprofil, einen Profilsehnenmittelbereich (144), von dem das Strömungsprofil ausgeht, und einen Hinterkantenbereich (146), der von der hintersten Schiene der Plattform nach hinten geht,
    erste Wand (154) in dem Hinterkantenbereich, die sich lateral zwischen den Seiten erstreckt,
    eine zweite Wand (156) der Hinterkante (134) benachbart, die sich lateral zwischen den Seiten erstreckt, und die axial von der ersten Wand (154) unter Bildung eines Hohlraums (158) für Kühlfluid dazwischen beabstandet ist,
    eine Druckseitenwand (164), die von der ersten Wand (154) zu der zweiten Wand (156) geht, um den Hohlraum zu begrenzen,
    eine Sogseitenwand (162), die sich im wesentlichen parallel zur Sogseite (136) der Leitschaufelplattform von der ersten Wand (154) zu der zweiten Wand (156) erstreckt, um den Hohlraum (158) zu begrenzen, und die dadurch gekennzeichnet ist,
    dass die erste Wand eine Öffnung (152) hat, welche die Plattform daran angepasst macht; in Strömungsverbindung mit dem Plenum (76) zu sein, und ferner aufweisend:
    eine Einzelrippe (166), die lateral von der Druckseitenwand (164) in Richtung zur Sogseitenwand (162) geht und die axial von der ersten Wand (154) und der zweiten Wand (156) beabstandet ist, um eine Serpentinenpassage (168) in dem Hohlraum für Kühlfluid zu bilden, wobei die Passage eine Länge L gemessen entlang der Mittellinie der Passage hat, die kleiner oder gleich eineinviertel der Breite der Plattform Wpl ist (L ≤ 1,25 Wpl) und die eine Breite Wpa gemessen rechtwinklig zur Mittellinie der Passage hat, die in einem Bereich von 10 bis 15% der Breite Wpl der Plattform ist (0,1 Wpl ≤ Wpa ≤ 0,15 Wpl), wobei die Rippe (166) axial von der ersten Wand (154) und lateral von der Sogseitenwand (162) unter Bildung eines ersten Umkehrbereichs (172) dazwischen beabstandet ist, wobei die Rippe (166) hat
    einen Vorsprung (174), der mit einem Winkel in Richtung zu der ersten Wand (154) und der Richtung der ankommenden Strömung unter Betriebsbedingungen angeordnet ist, um die Passage um einen ersten Winkel (a) zu drehen, wobei der Umkehrbereich (172) danach eine zusätzliche Drehung von 180 Grad hat, wobei der Vorsprung (174) eine Wand (176) parallel zu einem Teil der Sogseitenwand (162) hat, die im wesentlichen parallel zu einem Teil der Sogseite (136) des Strömungsprofils und parallel zu der Sogseitenwand (162) geht zum Lenken von der Strömung in der Passage gegen die zweite Wand (156) der Hinterkante (134) benachbart an einer der Sogseite der Plattform benachbarten Stelle;
    eine Mehrzahl von Austrittsleitungen (178, 182), die daran angepasst sind, das Kühlfluid von der Passage zu dem Äußeren der Plattform fließen zu lassen, wobei die Mehrzahl von Austrittsleitungen mindestens eine Filmkühlleitung (178) in Strömungsverbindung mit der Gaswegoberfläche der Plattform und mindestens eine Hinterkantenleitung (182) hat, die sich zwischen der Passage und der Hinterkante (134) erstreckt;
    wobei die Rippe (166) und die verbleibenden Wände kooperieren, um eine Passage mit zwei Durchgängen und einer Mehrzahl von Schenkeln, die in einer seriellen Weise bezogen aufeinander angeordnet sind zum sequentiellen Aufnehmen der Strömung von Kühlfluid, wenn sich die Strömung durch die Passage bewegt, wobei der zweite Durchgang (170) Kühlfluid aufnimmt, welches während des ersten Durchgangs (169) in dem Hinterkantenbereich erwärmt wurde,
    wobei die Mehrzahl von Schenkeln einen ersten Schenkel (184) zwischen der Rippe (166) und der ersten Wand (154), einen zweiten Schenkel (186) zwischen dem Vorsprung (174) der Rippe (166) und der Sogseitenwand (162) und einen hinteren Schenkel (170) zwischen der Rippe (166) und der zweiten Wand (156) aufweist, wobei der erste Schenkel (184) mit einem Winkel zu dem strömungsabwärts benachbarten zweiten Schenkel (186) angeordnet ist, wobei der hintere Schenkel (170) der hinterste Schenkel der Passage ist und mit einem Winkel (c) zu dem zweiten Schenkel (186) unter Bildung eines zweiten Umkehrbereichs (177) dazwischen angeordnet ist,
    wobei die zweite Passage (170) sich lateral über die Hälfte der Breite Wpl der Plattform gemessen parallel zur Hinterkante erstreckt, und ferner einen vierten Schenkel (188) aufweist, der der Öffnung (152) der Passage benachbart ist, wobei der vierte Schenkel (188) der Druckseitenwand (164) der Plattform benachbart ist und im wesentlichen parallel zur Druckseitenwand der Plattform geht;
    wobei der erste Umkehrbereich (172) sequentiell den ersten Schenkel (184) mit dem zweiten Schenkel (186) verbindet, so dass sich die Passage um Winkel dreht, deren Summe größer als 180 Grad ist, um in dem Umkehrbereich einen Wärmetransfer zu liefern, wobei der Vorsprung (174) an der Rippe (166) ferner Wärmetransfer von der Plattform zu dem Kühlfluid schafft, wenn die Strömung turbulent mit dem Vorsprung wechselwirkt, der in Richtung der ankommenden Strömung geneigt ist, um die Strömung in den großen Umkehrbereich umzulenken;
    wobei die Passage einen dritten Umkehrbereich (192) hat, der sequentiell den vierten Schenkel (188) und den benachbarten strömungsabwärtigen Schenkel (184) verbindet, so dass die Passage um Winkel dreht, deren Summe größer als 90 Grad ist;
    wobei ein Teil der Passage strömungsaufwärts des hintersten Schenkels (170) in Strömungsverbindung mit der Oberfläche der Plattform durch mindestens ein Filmkühlleitung (178) mit einer Gesamtquerschnittsfläche Apfc und einer zugehörigen Strömungscharakteristik Cpfc unter Betriebsbedingungen ist;
    wobei der hintere Schenkel (170) in Strömungsverbindung mit der Plattformoberfläche (56) durch mindestens eine Filmkühlleitung (178) mit einer Gesamtquerschnittsfläche Arfc und einer zugehörigen Strömungscharakteristik Crfc unter Betriebsbedingungen ist und in Strömungsverbindung mit der Hinterkante (134) der Plattform über mindestens eine Hinterkantenleitung (182) mit einer Gesamtquerschnittsströmungsfläche Arte und einer dazugehörigen Strömungscharakteristik Crte zum Abgeben von Kühlfluid, welches in den hinteren Schenkel (170) an der Hinterkante (134) gelangt, ist, und wobei die Querschnittsströmungsflächen Apfc, Arfc und Arte der Leitungen jeweils in einem Bereich von etwa 4 bis 10% der Querschnittsströmung Arpa des hinteren Schenkels (170) an einer Stelle benachbart der ersten Austrittsleitung des hinteren Schenkels ist; und
    wobei die Summe der Querschnittsflächen Apfc, Arfc und Arte der Leitungen kleiner als 25% der Querschnittsströmung Arpa des letzten Schenkels (170) ist, so dass der hintere Schenkel (170) mehr als 50% des Kühlfluids erhält, welches in die Serpentinenpassage (168) gelangt zum Liefern von Filmkühlung den strömungsabwärtigen Plattformen der benachbarten Rotorlaufschaufeln und wobei weniger als 50% des Kühlfluids, welches in die Serpentinenpassage (168) gelangt, strömungsaufwärts des hinteren Schenkels (170) in den Strömungsweg für Arbeitsmediumsgase unter Betriebsbedingungen injiziert wird.
  16. Statorleitschaufel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Serpentinenpassage (168) weniger als vier Filmkühlöffnungen (178) strömungsaufwärts des hinteren Schenkels (170) hat.
  17. Statorleitschaufel nach Anspruch 16, wobei die Filmkühlöffnungen (178) strömungsaufwärts des hinteren Schenkels (170) in Strömungsverbindung mit dem ersten Umkehrbereich (172) sind.
  18. Statorleitschaufel nach Anspruch 16 oder 17, wobei der hintere Schenkel (170) mindestens vier Filmkühlöffnungen (178) in Strömungsverbindung mit dem hinteren Schenkel (170) hat.
  19. Statorleitschaufel nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der hintere Schenkel (170) mindestens vier Hinterkantenkühlöffnungen (182) in Strömungsverbindung mit dem hinteren Schenkel (170) hat.
  20. Kühlbare Statorleitschaufel (46) für einen Rotationsmaschine, wobei die Statorleitschaufel daran angepasst ist, in Strömungsverbindung mit einem Zuführplenum (74; 76) für ein Kühlfluid zu sein, und eine Schiene (64; 68) ihrer Hinterkante benachbart hat, die die Statorleitschaufel daran angepasst macht, mit einer Abstützung zusammenzuwirken, die aufweist:
    eine Plattform (48; 54) mit einer Gaswegoberfläche (56) zum Begrenzen des Strömungswegs, die aufweist:
    eine Vorderkante (112; 132) und eine Hinterkante (114; 134), die axial von der Vorderkante beabstandet ist,
    eine Sogseite-(118; 136) und eine Druckseite (116; 138), die lateral von der Sogseite beabstandet ist;
    einen Vorderkantenbereich (122;142) vor dem Strömungsprofil, einen Profilsehnenmittelbereich (124; 144), von dem das Strömungsprofil wegragt; und einen Hinterkantenbereich (126; 146), der von der hintersten Schiene (64) der Plattform nach hinten ragt,
    eine erste Wand (154) in dem Hinterkantenbereich, die sich lateral zwischen den Seiten erstreckt,
    eine zweite Wand (156) der Hinterkante benachbart, die sich lateral zwischen den Seiten erstreckt und die axial von der ersten Wand unter Bildung eines Hohlraums (158) für Kühlfluid dazwischen beabstandet ist,
    eine Druckseitenwand (164), die sich der Druckseite der Leitschaufelplattform benachbart von der ersten Wand zu der zweiten Wand erstreckt, um den Hohlraum zu begrenzen,
    eine Sogseitenwand (162), die sich der Sogseite der Leitschaufelplattform benachbart von der ersten Wand zu der zweiten Wand erstreckt, um den Hohlraum zu begrenzen, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Wand eine Öffnung hat, weiche die Plattform daran angepasst macht, in Strömungsverbindung mit dem Plenum zu sein und ferner aufweisend:
    eine Rippe (166), die sich von der Druckseitenwand in Richtung zu der Sogseitenwand lateral erstreckt und die axial von der ersten Wand und der zweiten Wand beabstandet ist, um eine Serpentinenpassage (168; 202) in dem Hohlraum für Kühlfluid zu bilden, wobei die Passage einen ersten Durchgang (169; 204) und einen zweiten Durchgang (170, 206) hat, wobei die Rippe (166) axial von der ersten Wand und lateral von der Sogseitenwand unter Bildung eines ersten Umkehrbereichs (172; 208) dazwischen beabstandet ist; und
    eine Mehrzahl von Austrittsleitungen, die daran angepasst sind, das Kühlfluid von der Passage zu dem Äußeren der Plattform zu leiten, wobei die Mehrzahl von Austrittsleitungen mindestens eine Filmkühlleitung (178) in Strömungsverbindung mit der Gaswegoberfläche der Plattform und mindestens eine Hinterkantenleitung (182; 194, 198) aufweist, die sich zwischen der Passage und der Hinterkante erstreckt;
    wobei die Rippe und die Wände kooperieren, um eine Passage zu bilden die zwei Durchgänge und Schenkel hat, die in serieller Weise bezogen aufeinander zum sequentiellen Aufnehmen der Strömung angeordnet sind, wenn sich die Strömung durch die Passage bewegt, wobei der zweite Durchgang der Hinterkante benachbart Kühlfluid erhält, welches während des ersten Durchgangs durch einen strömungsaufwärtigen Bereich des Hinterkantenbereichs erwärmt wurde;
    wobei ein Teil der Passage strömungsaufwärts des hintersten Durchgangs in Strömungsverbindung mit der Oberfläche der Plattform durch mindestens eine Fifmkühlleitung mit einer Gesamtquerschnittsströmungsfläche Apfc und einer zugehörigen Strömungscharakteristik Cpfc unter Betriebsbedingungen ist;
    wobei der hintere Durchgang in Strömungsverbindung mit der Hinterkante der Plattform durch mindestens eine Hinterkantenleitung (182, 194, 198; 212, 214) mit einer Gesamtquerschnittsströmungsfläche Arte und einer zugehörigen Strömungscharakteristik Crte zum Abgeben von Kühlfluid ist, welches in den hinteren Durchgang an die Hinterkante gelangt; und
    wobei die Flächen und die zugehörigen Strömungseigenschaften derart eingerichtet sind, dass mehr als 60% des Kühlfluids, welches in die Passage gelangt, von dem hintersten Schenkel zu dem Äußeren der Plattform geleitet wird zum Kühlen von benachbarter Turbinenstruktur und zum Liefern von Filmkühlung zu der Hinterkante, so dass weniger als 40% des in die Serpentinenpassage gelangenden Kühlfluids strömungsaufwärts des hinteren Schenkels in den Strömungsweg für Arbeitsmediumsgase unter einem Betriebszustand der Maschine injiziert wird, und wobei der Umkehrbereich an einer der Sogseitenwand der Plattform benachbarten Stelle positioniert ist, um konvektives Kühlen an dieser Stelle zu erhöhen.
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